УСТРОЙСТВО для ВЫЧИСЛЕНИЯ ЛОГАРИФМА ЧИСЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1969 года по МПК G06F7/556 G06F7/60 

Предложение относится к вычислительной технике и автоматике.

Известны устройства для определения логарифма числа.

Предложенное устройство содержит счетчик вычисления мантиссы и характеристики, регистры сдвига и памяти на триггерах, ключи, одновибратор, матричную схему определения поправок и распределитель импульсов и отличается тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности, триггеры регистра сдвига соединены через ключи, связанные с входной шиной, с триггерами счетчика, соответствуюш.ими разрядам мантиссы. С триггером старшего разряда связаны два триггера регистра сдвига. Выходы триггеров счетчика подключены ко входам матричной схемы определения поправок, выходы которой через ключи, связанные с одной шиной распределителя импульсов, соединены с триггерами памяти, соединенными в свою очередь через ключи, вторые входы которых связаны с другой шиной распределителя илгпульсов со входами триггеров счетчика, соответствующих четырем-восьми разрядам мантиссы. Выход триггера, соответствующего старшему разряду мантиссы, подключен на вход одновибратора, соединенного с управляющим входом регистра сдвига. Принцип действия устройства основан на замене логарифмической функции ломаной линией, состоящей из хорд, соединяющих точки, соответствующие значениям аргумента N 2 и на внесении в результат иоправок, учитывающих отступление логарифмической кривой от хорды.

На фиг. 1 показана полная схема описываемого устройства; на фиг. 2 - замена логарифмической кривой хордами (ио оси абсцисс отложено число -V, по оси ординат - логарифмчисла по основанию два logo Л , ломаная линия соответствует показаниям счетчика); на фиг. 3 - метод внесения поправок па интервале изменения N на одну октаву (пунктиром

показана разность между логарифмической кривой и хордой, ломаная линия - график иоправок); на фиг. 4 - матричная схема, реализующая поправки.

Устройство содержит счетчик /, в котором

триггеры Ci, Со, С и Cg соответствуют характеристике; триггеры С/2, С1/4, С/8, С2-4, С2-5, , С2-, н соответствуют мантиссе; регистр сдвига; 2; блок ключей К1-/С9; матричную схему 4 определения поправок;

блок 5 ключей; триггеры памяти 6; блок 7 ключей; распределитель 8 импульсов; одновибратор 9.

Функция У 1о82Л имеет значение при Л 2. Ее на октавах , 2-4, 4-

абсциссами 1 и 2 равен 1, между абсциссами 2 и 4 - /2, между абсциссами 4 и 8 - 1/4 и т. д. (см. фиг. 3). Счетчик генерирует ломаную линию. Пусть после первых двух импульсов показания счетчика - 1. Третий и четвертый импульсы подаются на вход триггера С /2, и показания счетчика после четвертого импульса - 2. После этого вход импульсов переключается на триггер С /4 и после восьмого импульса показания счетчика - 3 и т. д. каждый раз, когда характеристика логарифма увеличивается на единицу, вход импульсов переключается на следующий, низший разряд. Для этого импульсы подаются на вход счетчика через ключи, управляемые регистром сдвига. Каждый раз, когда на вход триггера С1 поступает импульс, срабатывает одновибратор 9, посылающий импульс сдвига на регистр, Б результате чего вход счетных импульсов переключается на следующий, более низший разряд.

Показания счетчика при числе входных импульсов yV между 2 и 2

ул V-1

2, +А - 1 ,

вместо точного значения функции y log2A. В начале и конце каждой октавы ошибка равна нулю, она наибольшая (0,086) на середине интервала. Если , то ошибка не превышает 0,86%.

Кривая ошибок имеет одинаковую форму а каждой октаве значений /V, т. е. зависит только от мантиссы логарифма и изображена на фиг. 3. Ошибку можно уменьшить, если в показания счетчика вносить поправку, зависящую только от старших разрядов мантиссы так, чтобы в определенном интервале показаний счетчика ошибка не превышала заданной величины, например, 0,05%. Для вычисления поправок можно, например, построить матричную схему так, чтобы для определенных интервалов показаний счетчика на ее выходе получалась нужная величина поправки, которая затем добавляется к показаниям счетчика. Для определения поправок достаточно шесть старших разрядов мантиссы.

Если на вход матричной схемы подается,например, 101.10, то это означает, что для всех чисел, мантисса которых начинается с этих цифр, нужна одинаковая поиравка 17.. Верхняя часть схемы на фиг. 4 производит выборку значений YI, «ижняя часть вырабатывает значения поправки.

Перед началом счета все ключи, кроме ключа К., закрыты, все триггеры, кроме первого.

находятся в состоянии «О. После подачи серии импульсов на выходе триггера С8

получается приближенное значение логарифма так, как это было описано раньше. На

вход матричной схемы 4 с выходов триггеров CV2 .., €2 поступают значения старших разрядов мантиссы, и на выходе схемы 4 получаются поправки, которые надо ввести на вход триггеров , ... С2. Когда кончается серия импульсов, логарифм числа которых надо отределить, от источника импульсов на распределитель S, представляющий многотактный одновибратор, поступает сигнал «конца серии. Первый такт распределителя открывает

ключи блока 5 и передает поправки на триггеры памяти 6 и затем через ключи блока 7- на входы триггеров , ... С2. Если триггеры соединены по схеме накопителя, то поправка передается в параллельном коде, если

триггеры соединены по схеме двоичного счетчика - то в последовательном коде. Окончательное значение логарифма снимается с триггеров характеристики и восьми старших разрядов мантиссы. Триггеры памяти нужны, так

как по мере внесения поправок показания счетчика будут меняться и надо запомнить первоначальную поправку.

Предмет изобретения

Устройство для вычисления логарифма числа электрических импульсов, содержащее счетчик вычисления мантиссы и характеристики, регистры сдвига и памяти на триггерах,

ключи, одновибратор, матричную схему определения поправок и распределитель импульсов, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности, триггеры регистра сдвига соединены через ключи,

связанные с входной шиной, с триггерами очетч.ика, соответстзующими разрядам мантиссы, причем с триггером старшего разряда связаны два триггера регистра сдвига, выходы триггеров счетчика подключены ко входам

матричной схемы определения поправок, выходы которой через ключи, связанные с одной шиной распределителя импульсов, соединены с триггерами памяти, соединенными в свою очередь через ключи, вторые входы которых

связаны с другой шиной распределителя импульсов, со входами триггеров счетчика, соответствующих четырем-восьми разрядам мантиссы, выход триггера, соответствующего старшему разряду мантиссы, подключен на вход

одноБибратора, соединенного с управляющим входом регистра сдвига.

$S

a

00

to

C)

cs

«o

W

fc tQ S3

tn

In O)

cxi CN